封隔器胶筒接触应力的有限元分析

通过实测封隔器胶筒所用橡胶材料的应力应变数据，在ANSYS有限元分析软件中用超弹性本构模型对实验数据进行拟合，通过比较选择了能更精确描述封隔器胶筒的应力应变关系的Yeoh模型，进而对封隔器压缩式胶筒的接触应力进行了数值模拟，得到接触应力沿轴向的分布情况。     

压裂酸化封隔器胶筒结构密封性能分析与优化

封隔器是压裂酸化过程中的重要工具之一,而胶筒是封隔器的核心零部件,胶筒的好坏直接决定了封隔器的工作性能。针对压裂酸化用某Y344型封隔器利用有限元技术开展密封结构性能分析与优化研究,获得了胶筒对套管的接触压力分布规律,考虑接触压力与面积两个因素建立了结构密封性能评价方法,分析了胶筒长度与组数变化对密封性能的影响,为封隔器产品开发与使用提供了理论基础。     

响应曲面法优化封隔器胶筒密封性能参数的研究

利用有限元分析软件建立某压缩式封隔器胶筒的二维模型,分析53.85 MPa轴向载荷作用下,胶筒的端面倾斜角、胶筒子厚度、筒高和摩擦因数对胶筒与套管之间最大接触应力的影响。结果表明:最大接触应力随端面角的增加呈W形分布,随子厚度的增加先增大后减小最后趋于稳定,随胶筒筒高的的增大而减小,随摩擦因数的增大先缓慢减小后急剧增大;端面角为45°,胶筒子厚度取9 mm,筒高介于80～120 mm,摩擦因数在0.1～0.3范围内时,研究的封隔器的胶筒与套管之间最大接触应力较高,胶筒的密封性能较好。基于有限元分析结果,设计响应曲面法实验,研究多因子不同水平下胶筒最大接触压力响应的变化情况。结果表明:对最大接触应力影响最大的因子是摩擦因数,最小的是筒高,交互项端面倾斜角和筒高、端面倾斜角和摩擦因数、胶筒子厚度和擦因数、筒高和摩擦因数对响应具有显著性影响;胶筒密封性能最佳的因子组合方案为端面倾斜角为48.2°、子厚度为9 mm、筒高为90 mm、摩擦因数为0.1。     

封隔器胶筒结构参数优化分析

封隔器密封元件的橡胶属于超弹性材料,在井下多种载荷作用下,其力学行为复杂.文中以压缩式筒状胶筒为研究对象,应用有限元软件对端面斜角和胶筒长度进行了接触应力分析,得出了接触应力沿胶筒轴向的分布规律,由此可确定合理的筒式胶筒结构参数或合理的作业措施.     

压缩式封隔器异型胶筒密封性能分析

为了提高油田分层开采特别是非常规油气完井技术中使用的封隔器常规胶筒的密封性能,使其应力分布更均匀,通过在胶筒与中心管接触一侧的中间开设小圆槽,设计出几种具有不同半径小圆槽的异型胶筒。采用非线性有限元方法,利用 ANSYS 分析软件建立封隔器胶筒有限元模型,对比分析常规胶筒和异型胶筒的密封性能,并研究圆槽半径对封隔器密封性能的影响。结果表明：异型胶筒最大接触应力明显高于常规胶筒,且接触应力分布均匀,因此其密封性能高于常规胶筒;在一定范围内,圆槽半径对接触应力影响不大,但圆槽半径过大会降低封隔器的密封性,应根据现场实际情况来确定圆槽半径。     

扭转载荷对压裂用封隔器胶筒密封性能的影响

利用有限元分析软件建立封隔器胶筒模型,分析单一轴向载荷和轴向、扭转载荷共同作用下,胶筒与套管之间的接触应力及其沿轴向的分布规律,最大接触应力随胶筒端面角、子厚度、筒高3个结构参数和摩擦因数的变化,以及施加不同扭转载荷时对胶筒密封性能的影响。研究结果表明:在单一轴向载荷作用下,最大接触应力随倾斜角度增大先减小后增大,随子厚度的增加先增加后减小,随筒高的增加而减小,随摩擦因数增大先减小后增大;施加扭转载荷后,不同端面角、子厚度、筒高下胶筒的最大接触应力整体降低且波动较大,随摩擦因数增大胶筒接触面之间的摩擦力增大,加速了胶筒磨损和老化;不同扭转载荷作用下胶筒最大接触应力值波动较大,导致密封性能不稳定。因此,扭转载荷使得胶筒密封性降低,导致最大接触应力波动较大,使胶筒的密封性能存在不稳定性。     

封隔器的加压扩张分析与结构优化

封隔器是应用于油气井封井的密封设备。应用有限元法模拟分析封隔器的加压扩张,确认采用等效材料替代叠层钢片结构,可以大幅提高计算效率。封隔器加压扩张后,应力过大位置集中于喇叭口处,因此对喇叭口处按椭圆曲线进行结构优化,进而减小应力。所做研究为封隔器的密封性能和结构优化提供了参考。     

双向压缩式新型封隔器密封性能研究

针对常规封隔器存在的接触应力分布不均匀、胶筒密封不实等问题,提出一种双向压缩式封隔器。该封隔器采用组合结构胶筒的形式,并采用在胶筒两侧同时对向均匀压缩的新型加载方式。采用ANSYS软件建立双向压缩封隔器胶筒有限元模型,研究分析该新型封隔器的密封性能,并与常规封隔器进行比较。结果表明:双向压缩式封隔器胶筒平均接触应力明显高于常规胶筒(高20%左右),接触区域更大,接触区域上的接触应力分布更均匀,胶筒的变形稳定,密封性能更好。     

基于ABAQUS的裸眼压裂封隔器应力分析

通过对在不同工况下的水平井裸眼压裂裸眼封隔器和井壁应用有限元分析,模拟了裸眼封隔器作用井壁的应力分布。在压裂施工情况下,裸眼封隔器对井壁所造成的压力,可以判断裸眼井壁是否安全。     

基于安全系数法的封隔器胶筒可靠性研究

针对目前胶筒的结构易失效和可靠性低等问题,以胶筒的抗剪失效为目标,基于安全系数法,引入设计变量的随机性,建立正态分布下胶筒的可靠性模型。对胶筒工作应力和强度的影响因素进行分析,基于相邻目标优属度的AHP方法,综合获得可靠性模型的相关参数值;对密封胶筒静强度可靠性要求下的可靠性安全系数进行计算,并给出不同层次下密封胶筒可靠性安全系数的参考值。建立胶筒的有限元分析模型,根据剪切应力评价准则计算了胶筒可靠性安全系数的取值范围,并通过实例验证理论计算结果的合理性。     

基于ANSYS的纤维改性压力容器的耦合应力分析和结构优化设计

为了满足天然纤维改性处理系统的特殊要求,以实际工程为例,运用Solidworks三维软件对天然纤维改性压力容器进行了参数化设计并建立方针分析模型,采用ANSYS分析软件对压力容器进行压力应力-热应力耦合分析和结构改进设计.获得了可靠、精确的分析结果,通过对仿真数据的分析,对天然纤维改性压力容器应力集中处增加容器壁厚和在罐体内添加加强圈,使得压力容器的最大应力和最大变形量满足设计要求,使材料得到了有效利用,满足了系统的使用要求.     

基于UG与ANSYS汽车变速箱斜齿轮接触应力分析

通过UG与ANSYS的联合模拟,对变速箱圆柱斜齿轮进行了有限元分析,得出了极速工况下的变形规律和应力分布规律,为齿轮的寿命校核和优化设计提供了可靠的数据支持。     

基于CREO和ANSYS的减速器齿轮接触应力分析

通过建立合理的减速器齿轮有限元模型并计算接触应力,分析了齿轮接触应力的分布和最大应力,并将有限元计算结果与试验结果相比较,评价有限元计算结果的准确度,说明了有限元分析在齿轮接触问题上的有效性,为其他类型接触问题的分析提供了参考。     

基于ANSYS的自动模切机主机墙板的应力分析和结构优化

在正常工作情况下,高速自动模切机的主机墙板会受到很大的冲击,这会大大影响到模切精度,导致产品质量严重下降。应用有限元分析软件ANSYS对其进行有限元分析,掌握其应力和变形的分布情况,并在有限元分析的基础上进行结构优化,使得优化后的结构在刚度和强度上有很大的提高,从而有针对性地解决实际问题。     

基于ANSYS的斜齿轮接触应力有限元分析

某重卡变速箱中一对输出齿轮副中的主动轮在啮合过程中出现寿命不足现象,故应用大型有限元分析软件ANSYS对其进行静态啮合力分析,获得了齿轮副的静态接触应力云图;基于ANSYS/LS-DYNA进行有限元动态分析,与静态分析相对比,应力水平增加显著.综合静态和动态接触分析发现啮入时主动轮齿端齿根处弯曲强度最弱,易出现折断.     

基于ANSYS的四列圆柱滚子轴承接触应力和刚度分析

对四列圆柱滚子轴承的接触应力、变形以及径向刚度进行了研究.建立了四列圆柱滚子轴承的有限元三维模型,基于ANSYS和Hertz接触理论,阐述了建模过程中的关键步骤,结合短应力线轧机的应用实例,计算了轴承滚子、内圈的接触应力与变形分布,直观表达了交错排列滚子之间的应力分布情况,计算结果和Hertz理论值相比较,具有较好的一致性.通过计算不同载荷下的轴承变形（轴承内孔轴线的相对位移）,获得了轴承刚度随径向载荷变化的规律.     

基于ANSYS的自动模切机主机墙板的应力分析和结构优化

在正常工作情况下，高速自动模切机的主机墙板会受到很大的冲击，这会大大影响到模切精度，导致产品质量严重下降。应用有限元分析软件ANSYS对其进行有限元分析，掌握其应力和变形的分布情况，并在有限元分析的基础上进行结构优化，使得优化后的结构在刚度和强度上有很大的提高，从而有针对性地解决实际问题。     

基于ANSYS有限元软件的直齿轮接触应力分析

通过实例阐述了直齿轮的精确建模方法，并介绍了具体的设计原理，将生成的一对齿轮进行标准安装生成啮合模型。通过ANSYS转化成由节点及元素组成的有限元模型，运用完全牛顿一拉普森方法进行接触应力的静力学求解，并介绍了算法原理。说明了新的接触单元法的精确性、有效性和可靠性．     

基于ANSYS车辆铲斗举升机构结构优化分析

铲斗举升机构是保证货物装卸顺利进行的最重要单元,受力情况复杂.针对车辆的铲斗举升机构进行优化设计,根据机构的结构特点进行力学假设,对模型进行简化,获取受力情况特点,在此基础上对系统各主要单元的受力进行分析;基于有限单元法对系统各部分进行建模,以受力分析结果作为加载条件,分析三种典型工况下各部分的应力分布,获取应力最大点...